网络
1 - 使用 HostAliases 向 Pod /etc/hosts 文件添加条目
当 DNS 配置以及其它选项不合理的时候,通过向 Pod 的 /etc/hosts
文件中添加条目,
可以在 Pod 级别覆盖对主机名的解析。你可以通过 PodSpec 的 HostAliases
字段来添加这些自定义条目。
建议通过使用 HostAliases 来进行修改,因为该文件由 Kubelet 管理,并且 可以在 Pod 创建/重启过程中被重写。
默认 hosts 文件内容
让我们从一个 Nginx Pod 开始,该 Pod 被分配一个 IP:
kubectl run nginx --image nginx
pod/nginx created
检查 Pod IP:
kubectl get pods --output=wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
nginx 1/1 Running 0 13s 10.200.0.4 worker0
主机文件的内容如下所示:
kubectl exec nginx -- cat /etc/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
10.200.0.4 nginx
默认情况下,hosts
文件只包含 IPv4 和 IPv6 的样板内容,像 localhost
和主机名称。
通过 HostAliases 增加额外条目
除了默认的样板内容,你可以向 hosts
文件添加额外的条目。
例如,要将 foo.local
、bar.local
解析为 127.0.0.1
,
将 foo.remote
、 bar.remote
解析为 10.1.2.3
,你可以在
.spec.hostAliases
下为 Pod 配置 HostAliases。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: hostaliases-pod
spec:
restartPolicy: Never
hostAliases:
- ip: "127.0.0.1"
hostnames:
- "foo.local"
- "bar.local"
- ip: "10.1.2.3"
hostnames:
- "foo.remote"
- "bar.remote"
containers:
- name: cat-hosts
image: busybox:1.28
command:
- cat
args:
- "/etc/hosts"
你可以使用以下命令用此配置启动 Pod:
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/networking/hostaliases-pod.yaml
pod/hostaliases-pod created
检查 Pod 详情,查看其 IPv4 地址和状态:
kubectl get pod --output=wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
hostaliases-pod 0/1 Completed 0 6s 10.200.0.5 worker0
hosts
文件的内容看起来类似如下所示:
kubectl logs hostaliases-pod
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
10.200.0.5 hostaliases-pod
# Entries added by HostAliases.
127.0.0.1 foo.local bar.local
10.1.2.3 foo.remote bar.remote
在最下面额外添加了一些条目。
为什么 kubelet 管理 hosts 文件?
kubelet 管理每个Pod 容器的 hosts
文件,以防止容器运行时在容器已经启动后修改文件。
由于历史原因,Kubernetes 总是使用 Docker Engine 作为其容器运行时,而 Docker Engine
将在容器启动后修改 /etc/hosts
文件。
当前的 Kubernetes 可以使用多种容器运行时;即便如此,kubelet 管理在每个容器中创建 hosts文件, 以便你使用任何容器运行时运行容器时,结果都符合预期。
请避免手工更改容器内的 hosts 文件内容。
如果你对 hosts 文件做了手工修改,这些修改都会在容器退出时丢失。
2 - 验证 IPv4/IPv6 双协议栈
本文分享了如何验证 IPv4/IPv6 双协议栈的 Kubernetes 集群。
准备开始
你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.23. 要获知版本信息,请输入kubectl version
.
验证寻址
验证节点寻址
每个双协议栈节点应分配一个 IPv4 块和一个 IPv6 块。
通过运行以下命令来验证是否配置了 IPv4/IPv6 Pod 地址范围。
将示例节点名称替换为集群中的有效双协议栈节点。
在此示例中,节点的名称为 k8s-linuxpool1-34450317-0
:
kubectl get nodes k8s-linuxpool1-34450317-0 -o go-template --template='{{range .spec.podCIDRs}}{{printf "%s\n" .}}{{end}}'
10.244.1.0/24
2001:db8::/64
应该分配一个 IPv4 块和一个 IPv6 块。
验证节点是否检测到 IPv4 和 IPv6 接口。用集群中的有效节点替换节点名称。
在此示例中,节点名称为 k8s-linuxpool1-34450317-0
:
kubectl get nodes k8s-linuxpool1-34450317-0 -o go-template --template='{{range .status.addresses}}{{printf "%s: %s\n" .type .address}}{{end}}'
Hostname: k8s-linuxpool1-34450317-0
InternalIP: 10.0.0.5
InternalIP: 2001:db8:10::5
验证 Pod 寻址
验证 Pod 已分配了 IPv4 和 IPv6 地址。用集群中的有效 Pod 替换 Pod 名称。
在此示例中,Pod 名称为 pod01
:
kubectl get pods pod01 -o go-template --template='{{range .status.podIPs}}{{printf "%s\n" .ip}}{{end}}'
10.244.1.4
2001:db8::4
你也可以通过 status.podIPs
使用 Downward API 验证 Pod IP。
以下代码段演示了如何通过容器内称为 MY_POD_IPS
的环境变量公开 Pod 的 IP 地址。
env:
- name: MY_POD_IPS
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: status.podIPs
使用以下命令打印出容器内部 MY_POD_IPS
环境变量的值。
该值是一个逗号分隔的列表,与 Pod 的 IPv4 和 IPv6 地址相对应。
kubectl exec -it pod01 -- set | grep MY_POD_IPS
MY_POD_IPS=10.244.1.4,2001:db8::4
Pod 的 IP 地址也将被写入容器内的 /etc/hosts
文件中。
在双栈 Pod 上执行 cat /etc/hosts
命令操作。
从输出结果中,你可以验证 Pod 的 IPv4 和 IPv6 地址。
kubectl exec -it pod01 -- cat /etc/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
10.244.1.4 pod01
2001:db8::4 pod01
验证服务
创建以下未显式定义 .spec.ipFamilyPolicy
的 Service。
Kubernetes 将从首个配置的 service-cluster-ip-range
给 Service 分配集群 IP,
并将 .spec.ipFamilyPolicy
设置为 SingleStack
。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
labels:
app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
使用 kubectl
查看 Service 的 YAML 定义。
kubectl get svc my-service -o yaml
该 Service 通过在 kube-controller-manager 的 --service-cluster-ip-range
标志设置的第一个配置范围,将 .spec.ipFamilyPolicy
设置为 SingleStack
,
将 .spec.clusterIP
设置为 IPv4 地址。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
namespace: default
spec:
clusterIP: 10.0.217.164
clusterIPs:
- 10.0.217.164
ipFamilies:
- IPv4
ipFamilyPolicy: SingleStack
ports:
- port: 80
protocol: TCP
targetPort: 9376
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
sessionAffinity: None
type: ClusterIP
status:
loadBalancer: {}
创建以下显式定义 .spec.ipFamilies
数组中的第一个元素为 IPv6 的 Service。
Kubernetes 将 service-cluster-ip-range
配置的 IPv6 地址范围给 Service 分配集群 IP,
并将 .spec.ipFamilyPolicy
设置为 SingleStack
。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
labels:
app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
ipFamilies:
- IPv6
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
使用 kubectl
查看 Service 的 YAML 定义。
kubectl get svc my-service -o yaml
该 Service 通过在 kube-controller-manager 的 --service-cluster-ip-range
标志设置的 IPv6 地址范围,将 .spec.ipFamilyPolicy
设置为 SingleStack
,
将 .spec.clusterIP
设置为 IPv6 地址。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: MyApp
name: my-service
spec:
clusterIP: 2001:db8:fd00::5118
clusterIPs:
- 2001:db8:fd00::5118
ipFamilies:
- IPv6
ipFamilyPolicy: SingleStack
ports:
- port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
sessionAffinity: None
type: ClusterIP
status:
loadBalancer: {}
创建以下显式定义 .spec.ipFamilyPolicy
为 PreferDualStack
的 Service。
Kubernetes 将分配 IPv4 和 IPv6 地址(因为该集群启用了双栈),
并根据 .spec.ipFamilies
数组中第一个元素的地址族,
从 .spec.ClusterIPs
列表中选择 .spec.ClusterIP
。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
labels:
app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
ipFamilyPolicy: PreferDualStack
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
kubectl get svc
命令将仅在 CLUSTER-IP
字段中显示主 IP。
kubectl get svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
my-service ClusterIP 10.0.216.242 <none> 80/TCP 5s
使用 kubectl describe
验证服务是否从 IPv4 和 IPv6 地址块中获取了集群 IP。
然后你就可以通过 IP 和端口,验证对服务的访问。
kubectl describe svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp
Name: my-service
Namespace: default
Labels: app.kubernetes.io/name=MyApp
Annotations: <none>
Selector: app.kubernetes.io/name=MyApp
Type: ClusterIP
IP Family Policy: PreferDualStack
IP Families: IPv4,IPv6
IP: 10.0.216.242
IPs: 10.0.216.242,2001:db8:fd00::af55
Port: <unset> 80/TCP
TargetPort: 9376/TCP
Endpoints: <none>
Session Affinity: None
Events: <none>
创建双协议栈负载均衡服务
如果云提供商支持配置启用 IPv6 的外部负载均衡器,则创建如下 Service 时将
.spec.ipFamilyPolicy
设置为 PreferDualStack
, 并将 spec.ipFamilies
字段
的第一个元素设置为 IPv6
,将 type
字段设置为 LoadBalancer
:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-service
labels:
app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
ipFamilyPolicy: PreferDualStack
ipFamilies:
- IPv6
type: LoadBalancer
selector:
app.kubernetes.io/name: MyApp
ports:
- protocol: TCP
port: 80
检查服务:
kubectl get svc -l app.kubernetes.io/name=MyApp
验证服务是否从 IPv6 地址块中接收到 CLUSTER-IP
地址以及 EXTERNAL-IP
。
然后,你可以通过 IP 和端口验证对服务的访问。
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
my-service LoadBalancer 2001:db8:fd00::7ebc 2603:1030:805::5 80:30790/TCP 35s